Makalah Pemeriksaan Bakteriofage (Litik Dan Lisogenik) : Disusun Oleh: Kelompok 1 [PDF]

Citation preview

MAKALAH PEMERIKSAAN BAKTERIOFAGE (LITIK DAN LISOGENIK)



Disusun Oleh



: Kelompok 1



AGRILITA PRATAMA ANA NURJANAH ANISYA SRI WAHYUNI APRIANI ASTINING TYAS AYU PURNAMA ASIH BADRI ZAM ZAMI BELIA ARSIKA DESTY MUTIARA REZKY DWI OKTA FITRIYANI



Kelas Dosen Pengampu



PO.71.34.0.16.040 PO.71.34.0.16.041 PO.71.34.0.16.042 PO.71.34.0.16.043 PO.71.34.0.16.044 PO.71.34.0.16.045 PO.71.34.0.16.046 PO.71.34.0.16.047 PO.71.34.0.16.048 PO.71.34.0.16.049



: Tk III Reguler B :ASRORI,AMAK,S.Pd,.MM



POLITEKNIK KESEHATAN PALEMBANG JURUSAN ANALIS KESEHATAN TAHUN AKADEMIK 2018/2019



1



KATA PENGANTAR



Puji syukur kami sampaikan kehadirana Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmatNya dan karunia-Nya makalah ini dapat kami selesaikan sesuai yang diharapkan. Dalam makalah ini kami membahas tentang “ Pemeriksaan Bakteriofage Fase Litik dan Lisogenik” Makalah ini dibuat dalam rangka memperdalam pemahaman tentang apa saja materi yang diajarkan oleh dosen pembimbing. Dalam proses pendalaman materi ini, tentunya kami mendapatkan bimbingan, arahan, koreksi dan saran, untuk itu rasa terima kasih sampaikan kepada Asrori, AMAK,S.Pd,.MM selaku dosen mata kuliah “Virologi” serta rekan mahasiswa yang telah memberikan masukan untuk makalah ini. Mohon maaf jika penyusunan makalah ini masih banyak kekurangan maka dari itu penyusun mengharapkan kritik, tegur sapa, serta saran demi perbaikan yang akan datang. Demikianlah makalah ini kami buat semoga bermanfaat bagi kita semua.



Palembang, 8 November 2018



Penyusun Kelompok 1



2



DAFTAR ISI



Halaman Pembukaan ........................................................................................



1



Kata Pengantar ..................................................................................................



2



Daftar Isi .............................................................................................................



3



BAB I PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang ..................................................................................



4



1.2



Tujuan ................................................................................................



5



BAB II PEMBAHSAN 2.1



Daur Litik .........................................................................................



7



2.2



Daur Lisogenik



11



2.3



Perkembangan Virus



............................................................................. .................................................................



16



3.1



Pengertian .........................................................................................



22



3.2



Metode



.........................................................................................



22



3.2.1



Pengkayaan Bakteriofag .................................................



22



3.2.2



Kontrol .............................................................................



22



3.2.3



Isolasi Bakteri



.................................................................



23



BAB IV HASIL ...............................................................................................



24



BAB III METODE



BAB V 5.1



Kesimpulan



...................................................................................



25



5.2



Saran ...............................................................................................



25



Daftar Pustaka



...............................................................................................



3



26



BAB I PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang Kata virus berasal dari bahasa latin yang berarti racun. Virus merupakan parasit



intraselular obligat yang sangat kecil dan dapat melaksanakan aktivitas metaboliknya di dalam sel inang yang spesifik. Virus akan menggunakan sel sebagai tempat memperbanyak diri. Virus hanya terdiri dari dua kelompok besar, yaitu virus yang mengandung Deoxiribonucleid Acid (DNA) atau virus yang mengandung Ribonucleid Acid (RNA) (Schlegel danSchmidt, 1994). Virus selama hidupnya di dalam organisme inang mengalami dua macam daur hidup, yaitu daur litik dan daur lisogenik. Daur hidup litik terdiri dari fase adsorbsi(penempelan), fase infeksi(penetrasi), fase replikasi (sintesis), fase perakitan dan fase lisis (pembebasan virus baru). Daur hidup lisogenikterdiri dari fase adsorbsi (penempelan), fase infeksi (penetrasi), fase penggabungan dan fase pembelahan (Pelczar & Chan, 2000). Salah satu prosedur yang paling penting dalam virologi adalah mengukur titer konsentrasi virus dalam sampel.Pendekatan yang banyak digunakan untuk menentukan jumlah virus menular adalah tes plaque.Teknik ini pertama kali dikembangkan untuk menghitung titer stock bakteriophage.Renato Dulbecco memodifikasi prosedur ini pada tahun 1952 untuk digunakan dalam virologi hewan dan sejak saat itu telah digunakan sebagai penentuan handal dari titer virus.Bakteri Escherichia coli juga dapat menggunakan teknik plaque ini, yang berarti sel bakteri lisis karena bakteriofag (DulbeccodanVogt, 1953). Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui unit infeksi virus di antaranya adalah plaque assay. Saat partikel virus memulai infeksinya pada lapisan sel inang yang tumbuh menyebar di permukaan medium, zona lisis atau zona hambat akan muncul sehingga akan terlihat wilayah yang terang pada lapisan sel inang. Wilayah terang ini dinamakan sebagai plaque yang diasumsikan bahwa setiap plaque berasal dari satu partikel virus.Plaque merupakan jendela pada lapisan sel inang yang hidup



4



menyebar pada permukaan media agar.Plaque dapat dilihat apabila partikel virus (bakteriofag) dicampur dengan lapisan tipis inang bakteri yang ditumbuhkan pada media agar (Sihombing, 2000). 1.2



Tujuan Tujuan dari acara praktikum Pengamatan Virus Pada Bakteri Dengan Metode



Plaque adalah untuk mengetahui ada tidaknya virus yang melisiskan sel bakteri.Yang terlihat dari zona jernih atau adanya Plaque yang terbentuk di dalam media NA yang telah diinokulasi sampel dan bakteri Escherichiacoli.



5



BAB II PEMBAHASAN



Bakteriofage berasal dari kata bacteria dan phagus (bahasa Yunani).Bakteriofage mula-mula ditemukan secara terpisah Frederich W.Twort di Inggris pada tahun 1915 dan oleh ilmuwan Prancis, D’Herelle pada tahun 1917, merupakan virus yang menginfeksi atau menyerang bakteri. Virus ini sering digunakan oleh para ilmuwan untuk penelaahan lebih mendalam tentang virus karena mudah ditumbuhkan pada bakteri (inang).Virus yang hidup pada bakteri teersebut mudah dipelihara dengan kondisi yang dapat dikendalikan dan ruangan yamg relatif sedikit dibandingkan dengan pemeliharaan inang berupa tumbuhan atau hewan.Salah satu contoh bakteriofage adalah T4 virus yang menyerang bakteri Eschericia coliyang hidup pada saluran pencernaan manusia(Pelczar dan Chan, 1988). Bakteriofage memiliki sebuah inti asam nukleat dikelilingi oleh selubung protein atau



kapsid.Kapsid



tersusun



dari



subunit-subunit



morfologis



yang



disebut



kapsomer.Kapsomer terdiri dari sejumlah subunit atau molekul protein yang disebut protomer.Fage mempunyai simetri kubus atau helical.Fage kubus adalah benda padat teratur, sedangkan fage helical berbentuk batang.Umumnya bakteriofage kepalanya polyhedral tetapi ekornya berbentuk batang (Pelczar dan Chan, 1988).



6



Tubuh Bakteriofage tersusun atas kepala, ekor, dan serabut ekor.Kepala berbentuk polyhedral (segi banyak) yang di dalamnya mengandung DNA atau RNA saja.Dari kepala muncul tubus atau selubung memanjang yang disebut sebagai ekor virus.Ekor ini bertugas sebagai alat penginfeksi.Bagian antara kepala dan ekor memiliki selubung yang disebut kapsid. Kapsid tersusun atas molekul-molekul protein sehingga disebut selubung protein atau pembungkus protein dan berfungsi sebagai pelindung asam nukleat (DNA dan RNA), dapat membantu menginfeksi virus ke dalam sel inangnya dan menentukan macam sel yang akan dilekati. Bagian ujung ekornya ditumbuhi serabut-serabut ekor yang dapat berfungsi sebagai penerima rangsang atau reseptor. Sejumlah subunit molekul protein yang menyusun kapsid dan identik satu dengan yang lain disebut kapsomer (Haq et al., 2012). Virus yang menginfeksi bakteri (faga) adalah yang paling berlimpah, beragam, dan tersebar dalam entitas biologis di lautan dunia. Fagaa adalah agen kematian substansial bakteri, sehingga mempengaruhi proses biogeokimia global dan fluks energi. Pengaruh faga pada proses ekologi dan biogeokimia dipengaruhi oleh siklus hidup mereka. Virus pada siklus litik, replikasi dimulai segera setelah infeksi, menyebabkan faga diproduksi dan sel inang lisis.Biomassa bakteri hilang setiap hari karena infeksi virus litik, yaitu sebesar 20-25% pada lingkungan laut.Siklus lisogenik, materi genetik fagaa terintegrasi ke dalam genom inang sebagai profagaa dan kemudian ditransmisikan secara vertikal selama pembelahan sel (Payet dan Suttle, 2013). 2.1



DAUR LITIK







Daur hidup litik terdiri dari fase adsorbsi (penempelan), fase infeksi (penetrasi),



fase replikasi (sintesis), fase perakitan (pembebasan virus baru).dan fase lisis (fase penghancuran inang) 



Fase ini dicirikan inang yang digunakan untuk reproduksi , mahkluk hidup



sebagai inang yang diambilin proteinnya untuk membentuk kapsidnya , Mati terkapar kemudian di tinggalkan virus



7



a) Siklus Litik Bakteriofag Siklus litik melibatkan infeksi inang oleh virus, diikuti oleh lisis, yang merupakan peledakan dan kematian sel inang. Hal ini juga melibatkan pelepasan fag menular baru. Siklus litik terdiri dari tahapan sebagai berikut: 1.Adsorpsi – Virus menempel pada sel inang. Reseptor adsorpsi spesifik berlangsung pada permukaan bakteri, yang dapat melibatkan lipopolisakarida, protein atau bahkan flagela. Fase Adsorbsi : 



Virus (bakteriofage) dalam fase ini mulai melekatkan diri dengan organisme



inang (bakteri Escherichia coli) pada bagian permukaan sel bakteri. 



Alat yang digunakan oleh virus untuk melakukan perlekatan adalah serabut ekor



yang ada di bagian dekat struktur ekor. 



Virus harus mengenali reseptor virus pada permukaan sel bakteri sebelum



melakukan perlekatan ( seperti hal lainnya mengikuti Falsafah Key-Lock) 



Mala Virus tidak bisa seenaknya sewaktu berubah menyerang tanaman ,



menyerang manusia , bulan ini menyebabkan cacar esok hari menjadi menyebabkan hepatitis.



8



Cara Virus melakukan Penetrasi cukup Cerdas



Injeksi materi genetik – fag menggunakan gerakan mirip alat suntik untuk



2.



injeksi bahan genetik. Setelah menemukan reseptor yang tepat, plat dasar dibawa lebih dekat ke permukaan sel. Serabut ekor membantu mencapai hal ini, dan setelah lampiran serat ekor menyusut, melepaskan materi genetik ke dalam membran inang. Fase Infeksi (Penetrasi) : 



Fase infeksi merupakan fase yang melibatkan pemasukan materi genetik virus



(asam nukleat) ke dalam sel organisme inang. 



Asam nukleat (molekul DNA atau RNA) dimasukkan ke dalam sel dan akan



melakukan tugasnya sebagai blueprint kehidupan virus. 



Setelah asam nukleat ( DNA/ RNA nya ) masuk ke dalam sitoplasma sel, tahap



selanjutnya ditentukan apakah masuk ke dalam siklus litik atau siklus lisogenik. 



Apabila virus masuk ke dalam siklus litik maka tahapan selanjutnya berturut-



turut adalah replikasi, perakitan dan lisis sel bakteri. 



Tetapi jika virus masuk ke dalam siklus lisogenik maka tahapan selanjutnya



adalah pengabungan kedua macam asam nukleat (miliki virus dan milik sel inang) membentuk Profage , dan fase pembelahan.



3.



Fase Eclipse – Selama fase ini, materi genetik Bakteriofag mengambil alih mesin sel inang, dan ditentukan fag m-RNA, protein serta yang dihasilkan. Produksi bahan genetik inang dihentikan, dan sel inang menjadi “pabrik” untuk bahan virus. DNA fag juga diproduksi, produksi akhir m-RNA dan protein terlambat. Tujuan dari protein akhir adalah lisis sel bakteri.



Eklipase –Replikasi (sintesis) :



9







Molekul DNA Virus dalam fase ini memulai fungsinya sebagai materi genetik,



yaitu mensintesis protein yang berhubungan dengan struktur dan enzim virus. 



Struktur virus pada fase ini mulai dibentuk, seperti struktur Kapsid, ekor dan



serabut ekor.



Gambar : siklus litik bakteriofag



4.



Produksi virion – protein Helper merakit virion baru, yang menginfeksi sel inang lainnya pada saat rilis. Pertama, pelat dasar dirakit, diikuti oleh ekor. Kepala kapsid dirakit secara terpisah dan bergabung dengan ekor. DNA genetik ditempatkan dalam kepala kapsid. Ketika semua hal ini terjadi, sel menggambar bahan baku dari lingkungannya. Juga, gen fag mengizinkan hanya komponen virus yang akan dibangun. DNA inang menjadi benarbenar aktif atau hancur.



10



Asembling – Fase Perakitan : 



Struktur tubuh virus setelah disintesis mulai dirakit menjadi struktur virus yang



utuh sebagai virus-virus baru. 



Setiap virus hasil perakitan memiliki struktur lengkap seperti virus pada umunya



(memiliki capsid, ekor dan serabut ekor).



Tahap lisis – Pada tahap akhir ini, enzim tertentu memecah dinding sel



5.



peptodiglycan, sehingga sel inang meledak dan fag baru yang dirilis untuk mencari sel inang baru, sehingga siklus dapat dilanjutkan. Fase lisis : 1.



Virus-virus baru yang telah matang dan telah sempurna bentuk dan



strukturnya akan keluar dari sel inang. 2.



Proses keluarnya virus-virus baru dengan cara merusak struktur sel (lisis)



sehingga sel innag pecah dan virus-virus dapat keluar dari sel. Virus-virus yang baru ini siap untuk menginfeksi sel inang lain. 



Ingat – A-P-E-A-L







Jadi Virus ke inang mahkluk hidup sebenarnya tidak menginginkan mematikan



sel inang namun karena ia terdesak keinginan hidup untuk membentuk keturunannya yang sebagian dari tubuhnya (kapsid) yang dibentuk dari protein harus ia ambil dari protein inang. 2.2



DAUR LISOGENIK Pada siklus lisogenik, lisis tertunda, dan fag menjadi bagian dari tuan rumah



untuk beberapa waktu. Virus tetap aktif dan dapat menjadi aktif setiap saat, mengarahkan sintesis material virus. Tahapan berikut merupakan bagian dari siklus lisogenik:



11



b) Siklus Lisogenik Bakteriofag 1. Adsorpsi – Tahap ini mirip dengan tahap adsorpsi siklus litik. Fase Adsorbsi : 



Virus (bakteriofage) dalam fase ini mulai melekatkan diri dengan organisme



inang (bakteri Escherichia coli) pada bagian permukaan sel bakteri. 



Alat yang digunakan oleh virus untuk melakukan perlekatan adalah serabut ekor



yang ada di bagian dekat struktur ekor. 



Virus harus mengenali reseptor virus pada permukaan sel bakteri sebelum



melakuanperlekatan. 2. Injeksi materi genetik – Serupa dengan fase siklus litik. Fase Infeksi (Penetrasi) : 



Fase infeksi merupakan fase yang melibatkan pemasukan materi genetik virus



(asam nukleat) ke dalam sel organisme inang. 



Asam nukleat (molekul DNA atau RNA) dimasukkan ke dalam sel dan akan



melakukan tugasnya sebagai blueprint kehidupan virus. 



Setelah asam nukleat masuk ke dalam sitoplasma sel, tahap selanjutnya



ditentukan apakah masuk ke dalam siklus litik atau siklus lisogenik. 



Apabila virus masuk ke dalam siklus litik maka tahapan selanjutnya berturut-



turut adalah replikasi, perakitan dan lisis sel bakteri. 



Tetapi jika virus masuk ke dalam siklus lisogenik maka tahapan selanjutnya



adalah pengabungan kedua macam asam nukleat (miliki virus dan milik sel inang), dan fase pembelahan.



12



3. Replikasi – Pada fase ini, bahan genetik dari virus ini tidak diproduksi atau ditranskripsikan secara signifikan.



Gambar : siklus lisogenik bakteriofag



Fase Penggabungan –Pembentukan PROFAGE : 



Fase penggabungan dapat dialami oleh virus ketika memasuki siklus hidup



lisogenik. 



Setelah asam nukleat virus berhasil dimasukkan ke dalam oragnisme inang,







Selanjutnya asamanuklaet tersebut bergabung dengan DNA Kromosom



organisme inang, dalam hal ini DNA Kromosom bakteri. 



Penggabungan materi genetik ini bertujuan untuk menitipkan DNA atau RNA



virus ke DNA Kromosom untuk selanjutnya ikut digandakan saat proses pembelahan sel. DNA Kromosom bakteri adalah DNA yang memiliki informasi genetik bakteri termasuk salah satunya adalah informasi perintah untuk melakukan pembelahan sel.



4. Represi – Pada fase ini, protein, yang disebut represor, dibuat untuk mengikat ke tempat tertentu pada DNA fag. Tempat ini disebut operator. Tujuan dari represor adalah untuk mematikan proses transkripsi hampir semua gen fag, kecuali gen represor. Hasil ini merupakan genom yang ditekan dan menjadi berasimilasi ke dalam kromosom inang.



13



Fase pembelahan : 



Virus pada fase ini akan memanfaatkan proses pembelahan sel bakteri untuk



penggandaan materi genetiknya yang sudah bergabung dengan DNA Kromosom. 



Jika satu sel bakteri membelah menjadi dua bakteri (saat pembelahan biner),



maka akan didapat dua sel bakteri yang masing-masing di dalamnya terdapat DNA virus. 



Begitu juga seterusnya, dari dua sel bakteri tersebut akan tersu mengalami



pembelahan dan jumlah DNA virus yang dihasilkan adalah sebanding dengan jumlah sel bakteri hasil pembelahan. 



Jika jumlah DNA virus yang dibutuhkan sudah cukup, DNA virus akan



memisahkan kembali dan virus akan masuk ke daur litik melalui fase sintesis (replikasi). 



Akhir Cerita DAUR LISOGENIK ini akan berubah menjadi litik dengan



pembentukan virus baru apabila inang tidak kuat sehingga profage menghancurkan inangnya . 5. Lysogeny – Karena kondisi tertentu, seperti paparan dari sel terhadap radiasi pengion atau radiasi UV, sel akan menghasilkan protease, yang pada gilirannya menyebabkan penghancuran protein represor. Hal ini menyebabkan pelepasan gen fag dan penggandaan litik, membawa siklus lisogenik berakhir.



14



15



2.3



Perkembangan virus dalam siklus hidupnya pada fase litik atau lisogenik (Bakteriofage) Metode Plaque Perkembangbiakan virus atau dalam siklus hidupnya virus memerlukan



lingkungan sel yang hidup. Oleh karena itu, virus menginfeksi sel bakteri, sel hewan, atau sel tumbuhan untuk bereproduksi.Menurut Campbell (2004) ada dua macam cara virus menginfeksi sel hospes, yaitu :



a. Infeksi secara litik Infeksi secara litik melalui fase-fase sebagai berikut ini: 1. Fase adsorpsi dan infeksi Faga akan melekat atau menginfeksi bagian tertentu dari dinding sel hospes, daerah itu disebut daerah reseptor. Daerah ini khas bagi faga tertentu dan faga jenis lain tidak dapat melekat di tempat tersebut. Virus tidak memiliki enzim untuk metabolisme, tetapi memliki enzim lisozim yang berfungsi merusak atau melubangi dinding sel hospes.Sesudah dinding sel hospes terhidrolisis oleh lisozim, maka seluruh isi faga masuk ke dalam hospes.Faga kemudian merusak dan mengendalikan DNA hospes. 2. Fase replikasi (fase sintesa) DNA faga mengadakan replikasi (menyusun DNA) menggunakan DNA hospes sebagai bahan, serta membentuk selubung protein, maka terbentuklah molekul DNA baru virus yang lengkap dengan selubungnya. 3. Fase pembebasan virus (faga-faga baru) atau fase lisis. Sesudah faga dewasa, sel hospes akan pecah (lisis), sehingga keluarlah virus atau faga yang baru. Jumlah virus baru ini dapat mencapai sekitar 200.



b. Infeksi secara lisogenik 1. Fase adsorpsi dan infeksi Faga menempel pada tempat yang spesifik.Virus melakukan penetrasi pada hospes kemudian mengeluarkan DNA ke dalam tubuh hospes. 2. Fase penggabungan



16



DNA virus bersatu dengan DNA hospes membentuk profaga yang memiliki sebagian besar gen yang berada dalam fase tidak aktif, tetapi sedikitnya ada satu gen yang selalu aktif. Gen aktif berfungsi untuk mengkode protein reseptor yang berfungsi menjaga agar sebagian gen profaga tidak aktif. 3. Fase pembelahan Bila sel hospes membelah diri, profaga ikut membelah sehingga dua sel anakan hospes juga mengandung profaga di dalam selnya. Hal ini akan berlangsung terus-menerus selama sel bakteri yang mengandung profaga membelah. Plaque merupakan “jendela” pada lapisan sel inang yang hidup menyebar pada permukaan media agar.Plaque dapat dilihat apabila partikel virus (bakteriofagaa) dicampur dengan lapisan tipis inang bakteri yang ditumbuhakan dalam media agar (Kusnadi dan Ahmad, 2003).Metode plaque diperkenalkan pada tahun 1952 oleh Rennato Dulbecco.Plaque adalah uji virologis yang diperkenalkan untuk menghitung dan mengukur infektivitas bacteriophages. Uji plaque digunakan untuk melihat dan mencatat kematian sel dalam kultur sel yang terinfeksi. Ketika satu sel terinfeksi oleh satu virus maka akan menyebar dan menginfeksi sel sekitarnya. Uji plaque lebih akurat bila pada konsentrasi rendah, karena tidak memakan waktu dan tekniknya mudah (Atlas, 1997).Perkembangan plaque untuk mengukur infektivitas virus hewan pada sel monolayer rentan telah mengarahkan adaptasi pada metode ini untuk mempelajari senyawa anti virus (Siminoff, 1960). Pelczar dan Chan (1988) mengatakan Escherichia coli merupakan bagian dari mikrobiota normal saluran pencernaan.Escherichia coli dipindahsebarkan dengan kegiatan tangan ke mulut atau dengan pemindahan pasif lewat makanan atau minuman. Morfologi dan ciri-ciri pembeda Escherichia coli yaitu: (1) merupakan batang gram negatif, (2) terdapat tunggal, berpasangan, dan dalam rantai pendek, (3) biasanya tidak berkapsul, (4) tidak berspora, (5) motil atau tidak motil, peritrikus, (6) aerobik, anaerobik fakultatif,



17



(7) penghuni normal usus dan sering menyebabkan infeksi.



Escherichia coli dapat dipindah sebarkan melalui air yang tercemar tinja atau air seni orang yang menderita infeksi pencernaan, sehingga dapat menular pada orang lain. Penggunaan sampel air kloset sebab air kloset sudah tercemar oleh tinja manusia karena kloset selalu digunakan oleh manusia setiap hari untuk pembuangan feces, sehingga air yang berada di dalam kloset tersebut mengandung bakteri E.coli, itulah mengapa alasan digunakannya sampel air kloset, agar diharapkan untuk mendapatkan inokulum E.coli yang banyak dan mudah mendapatkannya (Kandun, 2000). Metode plaque menggunakan bakteri E.coli karena termasuk ke dalam golongan bakteri gram negatif yang lebih dominan dalam menyebabkan suatu penyakit.Selain itu, mudah juga dalam mendapatkan isolat E.coli.Habitat alami Escherichia coli adalah di dalam saluran pencernaan manusia dan hewan (bakteri enterik). Oleh karena itu, pada kondisi sanitasi dan higienitas yang buruk, bakteri ini dapat mencemari air, tanah maupun bahan pangan (Kandun, 2000). Salah satu virus yang mampu menginfeksi E. coli disebut coliphage, salah satu kegunaan dari coliphage sebagai indikator kontaminasi tinja.Berbagai coliphage dapat diisolasi dari bahan limbah domestik maupun limbah tercemar. Coliphage juga dianggap sebagai indikator virus yang mengkontaminasi limbah cair suatu kotoan, makanan dan media lainnya (Armon and Kott, 1993). Plaque dapat terlihat bening yang menandakan adanya zona kerusakan sel. Setiap plaque berasal dari satu partikel faga sama seperti setiap koloni berasal darisatu sel bakteri. Satu plaque berasal dari satu partikel virus sehingga seluruh partikel virus yang terdapat pada plaque tersebut seharusnya juga memiliki sifat genetik yang sama. Faga melekat ke sel yang peka rangsangan pada lokasi spesifik di dinding sel bakteri.E.coli merupakan bakteri gram negatif dan terdapat bagian yang peka terhadap rangsangan, yaitu komponen protein dan lipopolisakarida yang melapisi lapisan selaput sebelah luar termasuk peptidoglikan. Faga tertentu atau sekelompok faga akan melekat ke reseptor spesifik dan fagaa berbeda akan melekat ke reseptor yang berbeda. Berdasarkan klasifikasi dari International Committee on Taxonomy of Viruses,



18



morfologi faga yang termasuk famili Siphoviridae memiliki ekor fleksibel, tidak memiliki selaput kontraktil, panjang, heliks dan kepala heksagonal ikosahedral seperti faga λ enterobakteria pada umumnya (Simminof, 1960). Berbagai macam manfaat bakteriofag seperti dapat bermanfaat untuk mengendalikan populasi bakteri dapat juga diterapkan di berbagai bidang diantaranya yaitu pada bidang kedokteran dan bidang pertanian.Manfaat bakteriofag pada bidang kedokteran



yaitu



untuk



membuat



petakromosom.Teknologi



kedokteran



telah



menggunakan bakteriofag (fag virulen) untuk mengenal dan mengidentifikasikan bakteri patogen.Ketahanan dan kerentanan bakteri terhadap serangan bakteriofag dapat digunakan untuk menentukan galur-galur bakteri dalam sistem klasifikasinya. Setiap galur bakteri menunjukkan tipe lisis tertentu apabila terinfeksi oleh tipe fag tertentu pula. Cara menentukan galur bakteri dengan melihat tipe lisis setelah diinfeksi fag tertentu disebut penentuan tipe fag. Proses penentuan ini secara rutin dipakai untuk mengidentifikasikan bakteri patogen, misalnya stafilokokus dan basilus tifoid. Fag merupakan alat untuk mendiagnosis suatu penyakit dan untuk mengikuti penyebaran penyakit di masyarakat. Lisogenik pada bakteri merupakan suatu model konseptual untuk menelaah virus onkogenik (virus penyebab kanker) karena virus-virus itu juga mempunyai kemampuan untuk mengekalkan materi genetiknya dalam sel–sel yang terinfeksi (Sjahrurahman, 2001). Manfaat bakteriofag pada bidang pertanian yaitu sebagai vektor untuk keperluan kloning molekular.Telah banyak diketahui bahwa beberapa bakteriofag dapat bermanfaat sebagai alat molekuler paling efektif karena kemampuannya mereplikasi asam nukleatnya secara mandiri.Sebut saja pada “plasmid vektor”.Mengingat dalam kegiatan molekular, penggunaan plasmid vektor sangat penting untuk mempelajari kegunaan gen tertentu.Sayangnya beberapa bakteri tidak memiliki plasmid yang kompetible (biasanya high copy, ukurannya tidak terlalu besar dan dapat bereplikasi secara mandiri pada sel bakteri inang).Kendala ini ditemui pada bakteri-bakteri dengan ukuran plasmid yang sangat besar seperti pada Ralstonia (hingga mega basepair) atau pada Xanthomonas, sehingga pemetaan plasmid itu sendiri menjadi sulit.Sebuah plasmid dapat dibuat menjadi sebuah vektor jika telah dipetakan berdasarkan urutan



19



asam nukleatnya.Pemanipulasian ini dilakukan pada beberapa bakteriofag khususnya dari golongan filamentous phages sangat berguna untuk keperluan ini karena ukurannya yang kecil (5-9 kb).Sebagai contoh vektor yang digunakan adalah Vektor S yang merupakan turunan dari filamentous phage RSS1 pada Ralstonia solanacearum. Tidak menutup kemungkinan dari jenis lain seperti bakteriofag lambda untuk Erwinia (Kawasaki et al., 2008). Manfaat yang selanjutnya yaitu untuk keperluan deteksi keberadaan bakteri tertentu.Hal ini, pemanfaatan bakteriofag dapat diterapkan dengan fungsi utamanya sebagai plasmid ataupun vektor. Dengan sedikit modifikasi asam nukleat pada phagebased vector atau plasmid, misalnya dengan menambahkan atau menyisipkan gen tertentu yang mempermudah pendeteksian maka hal ini akan sangat berguna sekali. Sebagai contoh dengan menyisipkan gen ketahanan terhadap antibiotik atau penghasil warna tertentu (GFP). Beberapa laporan menunjukkan bahwa penggunaan GFP (Green Fluoroscens Protein) sangat efektif untuk melakukan pendeteksian terutama monitoring keberadaan bakteri yang sebelumnya telah ditranformasikan phage-based plasmid yang membawa GFP.Contoh nyata adalah pemanfaatan phage-based plasmid/vector untuk keperluan monitoring pergerakan bakteri penyebab layu pada tanaman yang disebabkan oleh R. solanacearum(Fujie et al., 2010). Berdasarkan hasil praktikum bahwa pada kelompok 3 media kontrol tidak terdapat plaque dan pada media yang diinokulasi pengkayaan E. coli terdapatplaque. Begitupun dengan lima kelompok lainnya yang memang dari hasil praktikum tidak didapatkan plaque pada sampel kontrol dan didapatkan adanya plaque pada sampel yang telah diinokulasikanpengkayaan E.coli. Hal ini sesuai pernyataan Pratiwi dan Budiarti (2010), bahwa pada media sampel yang telah diinokulasi limbah yang telah tercemar oleh kotoran hewan dan E.coli akan terbentuk plaque, tetapi pada media kontrol tidak terdapat adanya plaque yang merupakan satu parameter penting dari adanya faga pada siklus litik. Hal ini dimungkinkan virus yang ada adalah virus lisogenik sehingga pada media tidak nampak plaque karena tidak terjadi proses pelisisan, atau memang pada bakteri E.coli yang telah diinokulasikan memang tidak terdapat virus, sedangkan untuk media sampel yang diinokulasikan perkayaan E.coli



20



terdapat adanya plaque hal demikian berarti terjadinya proses pelisisan, dimungkinkan karena mengalami pengkayaan bakteri E.coli sehingga pada media terdapat banyak virus dan bakteri E.coli. Jumlah plaque yang didapatkan oleh setiap kelompok beragam dan kelompok yang mendapatkan jumlah plaque terbanyak pada pengenceran 10¯⁵ adalah milik kelompok 3 yaitu sebesar 6 x 10⁷PFU’s/ml sedangkan kelompok yang mendapatkan jumlah plaque terbanyak pada pengenceran 10¯⁶ adalah milik kelompok 2 dengan jumlah plaque sebanyak 5,3 x 10⁷PFU’s/ml.



21



BAB III METODE



3.1



Pengertian Bahan yang digunakan pada acara praktikum kali ini yaitu media luria bertani,



drugalsky, inokulum Escherichia coli, Phospat Buffer Saline (PBS), sampel air closet, kertas membran filter 0,45 µm,wrappingdan alkohol. Alat-alat yang digunakan yaitu Bunsen, pipet ukur 1 ml, milipore, mikropipet, tip, Eppendorf, syringe, botol steril, cawan petri, tabung reaksi, labu Erlenmeyer, sentrifugator, dan shaker incubator.



3.2



Metode



3.2.1 Pengkayaan Bakteriofag. 1. Sebanyak 10 ml sampel air closet dari setiap kelompok dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer. 2. Media luria bertani sebanyak 7,5 ml dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer yang telah diisi oleh Ʃ 60 ml sampel air. 3. Inokulum E.coli sebanyak 7,5 ml dimasukkan juga ke dalam tabung erlenmeyer yang telah diisikan Ʃ 60 ml sampel air. 4. Kemudian dilakukan inkubasi menggunakan shaker incubator selama 1 x 24 jam dengan suhu 37⁰C. 3.2.1 Kontrol 1. Sebanyak 7,5 ml media luria bertani dan 7,5 mlinokulum E.coli dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer. 2. Kemudian dilakukan inkubasi menggunakan shaker incubator selama 1 x 24 jam dengan suhu 37⁰C.



22



3.2.3 Isolasi Bakteri 1. Sebanyak 75 ml sampel air untuk perlakuan dimasukkan ke dalam 10 microsentrifuge tube masing-masing sebanyak 1,5 ml. 2. Kemudian dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan 200 rpm selama 5 menit. 3. Supernatan yang telah didapatkan dari setiap tabung mikrosentrifuge tersebut dikumpulkan. 4. Supernatan yang telah didapatkan kemudian disaring menggunakan membran filter milipore 0,45 µm. 5. Filtrat yang didapatkan disimpan. 6. Filtrat yang telah didapatkan tersebut dilakukan pengenceran bertingkat hingga pengenceran 10¯⁶. 7. Kemudian masing-masing pengenceran tersebut ditambahkan Phospat Buffer Saline (PBS) masing-masing sebanyak 0,1 ml. 8. Dua pengenceran bertingkat terakhir yaitu pengenceran 10¯⁵ dan 10¯⁶ masingmasing ditambahkan E.coli sebanyak 0,5 ml untuk dijadikan sebagai suspensi faga. 9. Suspensi faga tersebut dilakukan inkubasi selama 10 menit dengan suhu 37⁰C. 10. Masing-masing suspensi faga 0,6 ml tersebut dengan 7 ml media luria bertani dilakukan platting ke cawan petri, lalu di wrapping. 11. Kemudian dilakukan inkubasi selama 2 x 24 jam dengan suhu 37⁰C. 12. Pengamatan dilakukan dan dihitung jumlah plaque yang terbentuk pada perlakuan dan kontrol. 13. Jumlah plaque yang didapatkan dihitung dengan rumus: Plaque/ml =



𝜖𝑃𝑙𝑎𝑞𝑢𝑒 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛 𝑥 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒



23



PFU’s/ml



BAB IV HASIL



Tabel 3.1 Deteksi Virus Bakteri Dengan Metode Plaque. Kelompok



Plaque 10¯⁵ PFU’s / ml



Plaque 10¯⁶ PFU’s / ml



Kontrol



1



6 x 10⁶



3,5 x 10⁷



-



2



5,6 x 10⁶



5,3 x 10⁷



-



3



6 x 10⁷



5 x 10⁶



-



4



8,33 x 10⁶



2,88 x 10⁷



-



5



0,67 x 10⁶



3 x 10⁶



-



6



2 x 10⁶



8,33 x 10⁶



-



Gambar 3.1 Kontrol 10¯⁵



Gambar 3.2 Kontrol 10¯⁶



Gambar 3.3 Plaque 10¯⁵



Gambar 3.4 Plaque 10¯⁶



24



BAB V PENUTUP



5.1



Kesimpulan Berdasarkan pembahasan di atas dan rangkaian acara praktikum yang telah



dilaksanakan didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Terdapat adanya virus yang melisiskan sel bakteri milik seluruh kelompok rombongan IV baik itu pada pengenceran tingkat 10¯⁵ dan pengenceran 10¯⁶, yang terlihat dari zona jernih atau adanya Plaque yang terbentuk di dalam media NA yang telah diinokulasi sampel dan bakteri E.coli. 5.2



Saran Saran untuk praktikum kali ini yaitu sebaiknya praktikan lebih memperhatikan



lagi ketika asistenmenjelaskan, supaya materi yang dijelaskan dapat diserap dengan baik dan benar.



25



DAFTAR PUSTAKA Armon., R dan Kott., Y. 1993. A simple, rapid and sensitive presence/absence detection test for bacteriophage in drinking water.Journal of applied bacteriology, 74(4), pp:490-496.



Atlas, R.M. 1997. Principles of microbiology.London: WMC Brown.



Campbell, N. A. 2004. Biologi.Jakarta: Erlangga. Dulbecco., R dan Vogt,. M. 1953. Some problems of animal virology as studied by the plaque technique.Journal of biology, 18, pp:273-279. Fujie, M., Takamoto H., Kawasaki T., Fujiwara, A., dan Yamada, T. 2010. Monitoring growth and movement of Ralstonia solanacearum cells harboring plasmid pRSS12 derived from bacteriophage.Journal of Bioscience and Bioengineering, 109 (2), pp: 153–158. Haq, A., Irshad, U.l., W.N. Chaudhry, M.N. Akhtar., S. Andleeb, and I. Qadri. 2012. Bacteriophages and Their Implications on Future Biotechnology: A Review. Virology Journal, 9 (9),pp: 1-12. Kandun, N. 2000.Manual Pemberantasan Penyakit Menular.Jakarta: Erlangga. Kawasaki, T., Satsuma H., Fujie, M., Usami S., dan Yamada T. 2008.Monitoring of Phytopathogenic Ralstonia solanacearum Cells Using Green Fluorescent Protein-Expressing Plasmid Derived from Bacteriophage.Journal of Bioscience and Bioengineering,104 (6), pp: 451–456. Kusnadi.,S.N dan Ahmad., M. 2003. Mikrobiology (common textbook).Bandung: UPI Press.



26



GLOSARIUM



Hospes



: Makhluk hidup penjamu atau perantara



Bakteriofage : Virus yang menyerang bakteri. Plaque



: adalah untuk mengetahui ada tidaknya virus yang melisiskan sel bakteri



penetrasi



: pemasukan materi genetik virus (asam nukleat) ke dalam sel organisme inang.



Inang



: oraganisme yang menampung virus dll.



Flagella



: Alat gerak berbentuk cambuk



Lisis



: Peristiwa pecah / rusaknya integritas membran sel.



27